15天玩轉redis —— 第八篇 你不得不會的事務玩法

一線碼農發表於2015-11-24
Redis

 　　我們都知道redis追求的是簡單，快速，高效，在這種情況下也就拒絕了支援window平臺，學sqlserver的時候，我們知道事務還算是個比較複雜的東西，

所以這吊毛要是照搬到redis中去，理所當然redis就不是那麼簡單純碎的東西了，但是呢，事務是我們寫程式無法逃避的場景，所以redis作者折衷的寫了個簡

化版的事務機制，下面我來扯一下它的蛋蛋。

 

一： 事務實戰

　　具體到事務是什麼，要保證什麼。。。這個我想沒必要說了，先不管三七二十一，看一下redis手冊，領略下它的魔力。

1. multi，exec

   還記得sqlserver是怎麼玩的嗎？一般都是這樣的三個步驟，生成事務，產生命令，執行事務，對吧，而對應redis呢？？multi就是生成事務，然後

輸入redis命令，最後用exec執行命令，就像下面這樣：

可以看到，我set完命令之後，反饋資訊是QUEUED，最後我再執行exec，這些命令才會真正的執行，就是這麼的簡單，一切執行的就是那麼的順利，

一點都不拖泥帶水，牛逼的不要不要的，可能有些人說，其實事務中還有一個rollback操作，但好像在redis中沒有看到，哈哈，牛逼哈，很遺憾是

redis中沒有rollback操作，比如下面這樣。

 

在圖中我故意用lpush命令去執行string，可想而知自然不會執行成功，但從結果中，你看到什麼了呢？兩個OK，一個Error，這就是違反了事務

的原子性，對吧，但是我該怎麼反駁呢？？？ 我會說，錯你妹啊。。。連個基本的命令都寫錯了，你搞個毛啊。。。還寫個吊毛程式碼，reids僅僅

是個資料結構伺服器，多簡單的一件事情，退一萬步說，很明顯的錯誤命令它會直接返回的，比如我故意把lpush寫成lpush1：

 

2. watch

　 不知道你看完multi後面的三條set命令之後，有沒有一種心虛的感覺，怎麼說呢，就是隻要命令是正確的，redis保證會一併執行，誓死完成

任務，雖然說命令是一起執行的，但是誰可以保證我在執行命令的過程中，其他client不會修改這些值呢？？？如果修改了這些值，那我的exec

還有什麼意義呢？？？沒關係，這種爛大街的需求，redis怎可能袖手旁觀？？？這裡的watch就可以助你一臂之力。

WATCH
WATCH key [key ...]

監視一個(或多個) key ，如果在事務執行之前這個(或這些) key 被其他命令所改動，那麼事務將被打斷。

　上面就是redis手冊中關於watch的解釋，使用起來貌似很簡單，就是我在multi之前，用watch去監視我要修改的key，如果說我在exec之前，

multi之後的這段時間，key被其他client修改，那麼exec就會執行失敗，返回（nil），就這麼簡單，我還是來舉個例子：

 

 

二：原理探索

　　關於事務操作的原始碼，大多都在redis原始碼中的multi.c 檔案中，接下來我會一個一個的簡單剖析一下：

1. multi

　　在redis的原始碼中，它大概是這麼寫的：

1 void multiCommand(redisClient *c) {
2     if (c->flags & REDIS_MULTI) {
3         addReplyError(c,"MULTI calls can not be nested");
4         return;
5     }
6     c->flags |= REDIS_MULTI;
7     addReply(c,shared.ok);
8 }

從這段程式碼中，你可以看到multi只是簡單的把redisClient的REDIS_MULTI狀態開啟，告訴這個redis客戶端已經進入事務模式了，對吧。

 

2. 生成命令

在redisClient中，裡面有一個multiState命令：

typedef struct redisClient {
    。。。
    multiState mstate;      /* MULTI/EXEC state */
    。。。
} redisClient;

從註釋中你大概也看到了這個命令和multi/exec肯定有關係，接下來我很好奇的看看multiState的定義：

typedef struct multiState {
    multiCmd *commands;     /* Array of MULTI commands */
    int count;              /* Total number of MULTI commands */
    int minreplicas;        /* MINREPLICAS for synchronous replication */
    time_t minreplicas_timeout; /* MINREPLICAS timeout as unixtime. */
} multiState;

從multiState這個列舉中，你可以看到下面有一個*command命令，從註釋中可以看到它其實指向的是一個陣列，這個陣列我想你閉著眼睛都

能想得到吧。。。它就是你的若干條命令啦。。。下面還有一個count，可以看到是實際的commands的總數。

 

3. watch

    為了方便說到後面的exec，這裡想說一下watch大概是怎麼實現的，在multi.c原始碼中是這樣寫的。

 1 typedef struct watchedKey {
 2     robj *key;
 3     redisDb *db;
 4 } watchedKey;
 5 
 6 void watchCommand(redisClient *c) {
 7     int j;
 8 
 9     if (c->flags & REDIS_MULTI) {
10         addReplyError(c,"WATCH inside MULTI is not allowed");
11         return;
12     }
13     for (j = 1; j < c->argc; j++)
14         watchForKey(c,c->argv[j]);
15     addReply(c,shared.ok);
16 }
17 
18 /* Watch for the specified key */
19 void watchForKey(redisClient *c, robj *key) {
20     list *clients = NULL;
21     listIter li;
22     listNode *ln;
23     watchedKey *wk;
24 
25     /* Check if we are already watching for this key */
26     listRewind(c->watched_keys,&li);
27     while((ln = listNext(&li))) {
28         wk = listNodeValue(ln);
29         if (wk->db == c->db && equalStringObjects(key,wk->key))
30             return; /* Key already watched */
31     }
32     /* This key is not already watched in this DB. Let's add it */
33     clients = dictFetchValue(c->db->watched_keys,key);
34     if (!clients) {
35         clients = listCreate();
36         dictAdd(c->db->watched_keys,key,clients);
37         incrRefCount(key);
38     }
39     listAddNodeTail(clients,c);
40     /* Add the new key to the list of keys watched by this client */
41     wk = zmalloc(sizeof(*wk));
42     wk->key = key;
43     wk->db = c->db;
44     incrRefCount(key);
45     listAddNodeTail(c->watched_keys,wk);
46 }

這段程式碼中大概最核心的一點就是：

    /* This key is not already watched in this DB. Let's add it */
    clients = dictFetchValue(c->db->watched_keys,key);

就是通過dicFetchValue這個字典方法，從watched_keys中找到指定key的value，而這個value是一個clients的連結串列，說明人家其實是想找到

關於這個key的所有client，對吧，最後還會將本次key塞入到redisclient的watched_keys字典中，如下程式碼：

    /* Add the new key to the list of keys watched by this client */
    wk = zmalloc(sizeof(*wk));
    wk->key = key;
    wk->db = c->db;
    incrRefCount(key);
    listAddNodeTail(c->watched_keys,wk);

如果非要畫圖，大概就是這樣：

其中watched_key是個字典結構，字典的鍵為上面的key1，key2。。。，value為client的連結串列，這樣的話，我就非常清楚某個key

中是被哪些client監視著的，對吧。

 

4.exec

    這個命令裡面大概做了兩件事情：

<1>:   判斷c->flags=REDIS_DIRTY_EXEC 開啟與否，如果是的話，取消事務discardTransaction(c)，也就是說這個key已經

          被別的client修改了。

<2>:   如果沒有修改，那麼就for迴圈執行comannd[]中的命令，如下圖中的兩處資訊：

　　

 

好了，大概就這麼說了，希望對你有幫助哈~~~

 

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